Ανάλυση Συστήματος Μετάδοσης Ισχύος Ανεμογεννήτριας Μεγάλης Ισχύος Αντικείμενο Μελέτης Ανάλυση Συστήματος Μετάδοσης Ισχύος Ανεμογεννήτριας Μεγάλης Ισχύος   Μελέτη Βομβίλας Μάνος 2011

Γενικές Αρχές Εκμετάλλευσης Αιολικής Ενέργειας Αντικείμενο Μελέτης Γενικές Αρχές Εκμετάλλευσης Αιολικής Ενέργειας Βασικές Αρχές Λειτουργίας των Ανεμογεννητριών Σύστημα Μετάδοσης Ισχύος Ανεμογεννήτριας Εταιρείες Κατασκευής Ανεμογεννητριών - Αιολικών Πάρκων Σύστημα Μετάδοσης Ισχύος Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW Κατασκευάστρια Εταιρεία Μηχανικό Σύστημα Ανεμογεννήτριας Ηλεκτρικό Σύστημα Ανεμογεννήτριας Θέματα Συντήρησης & Μέτρα Ασφαλείας Εργασιών Πρόγραμμα Συντήρησης Διάρκεια Ζωής Ανεμογεννήτριας Ασφάλεια Εργαζομένων

Γενικές Αρχές Εκμετάλλευσης Αιολικής Ενέργειας Υπάρχουν δύο τύπο ανεμογεννητριών : Οριζόντιου και Κάθετου Άξονα. Αυτός που έχει επικρατήσει είναι το οριζόντιου. Αποτελείται από τον πύργο (3 τμήματα) την πλήμνη και την πτερωτή. Η κινητική ενέργεια του ανέμου, μετατρέπεται σε μηχανική μέσω του ρότορα, και στη συνέχεια παράγεται ηλεκτρική ενέργεια Σύνδεση τμημάτων ανεμογεννήτριας Κινητική Ενέργεια του Ανέμου Μηχανική Ενέργεια μέσω του Ρότορα Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας

Σύστημα Μετάδοσης Ισχύος Αναλυτικότερα, ο ρότορας κινεί τον άξονα, οποίος κινεί το κιβώτιο ταχυτήτων (γρανάζια) και στην συνεχεία όπως αναλύεται στο διάγραμμα. Ο άνεμος φυσάει προς τα πτερύγια και κάνει το στροφείο να κινείται. 2. Η κίνηση μεταφέρει την ενέργεια στο κιβώτιο 3. Το κιβώτιο είναι εφοδιασμένο με σύστημα μετάδοσης που προσαρμόζει την ταχύτητα δρομέα σύμφωνα με τις απαιτήσεις του. 4. Η γεννήτρια μετατρέπει την περιστροφική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια με τη βοήθεια των μαγνητικών πεδίων 5. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από την γεννήτρια περνά σε ένα μετασχηματιστή που μετατρέπει τη χαμηλή τάση που παράγεται σε υψηλότερη κατάλληλα για το δίκτυο

Κατανομή της παγκόσμιας αγοράς το 2006 στη κατασκευή αιολικών πάρκων Εταιρείες Κατασκευής Ανεμογεννητριών - Αιολικών Πάρκων Enercon Vestas 2 εταιρείες πρωτοπορούν και ηγούνται στο χώρο. Η ενερκον και η βεστας. Πρωτοπορία της ενερκον είναι η κατάργηση του κιβωτίου ταχυτήτων και ως εκ τουτου η α/γ χρειάζεται λιγότερη συντήρηση και λιγότερα ετήσια έξοδα. Από την άλλη η βεστας χρησιμοποιεί μια τεχνολογία που ο ροτορας προσαρμόζεται με την ταχύτητα και την γωνία του ανέμου, ώστε να μεγιστοποιεί την απόδοση Κατανομή της παγκόσμιας αγοράς το 2006 στη κατασκευή αιολικών πάρκων Vestas V80 2,0 MW Enercon E70 E4 2,0 MW

Εταιρείες Κατασκευής Ανεμογεννητριών - Αιολικών Πάρκων Εταιρείες Κατασκευής Ανεμογεννητριών - Αιολικών Πάρκων Από τα μέσα της δεκαετίας του 1970, οπότε άρχισε η εγκατάσταση των πρώτων ανεμογεννητριών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μέχρι και τα τέλη του 2004, η συνολική εγκατεστημένη ισχύς σε όλο τον κόσμο προσέγγισε τα 50000 MW. Από αυτά, τα 34205 MW, βρίσκονταν στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Στο χάρτη φαίνεται η εγκατεστημένη ισχύς στη Ευρώπη και στα άλλα δύο διαγράμματα το παρελθόν και οι προβλέψεις για το μέλλον. Παρά το μεγάλο αιολικό δυναμικό που έχει η χώρα μας, μόνο το 1.7% της συνολικής απαιτούμενης ενέργειας καλύφθηκε το 2005 από αιολική παραγωγή.

Ανεμογεννήτρια Vestas V80 2MW Αριθμός (τμχ) Μοντέλο Ισχύς (MW) 26.033 other 13.558 1.816 V52-850 1.544 625 V80-1.8 1.125 1.578 V80-2.0 3.156 203 V82-1.5 305 730 V82-1.65 1.205 382 V90-2.0 764 202 V90-3.0 606 31.569 22.263

Μηχανικό Σύστημα Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW

Ρότορας & Πτερωτή Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW

Front Main Bearing Seal Κύριος Άξονας Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW Main Shaft 1 1 Κατασκευαστής Vestas 2 Υλικό Κατασκευής 42CrMo4 / V / EN 10083 3 Διαστάσεις 630/flange 1500/length 2690mm 4 Βάρος 6078 kg Front Main Bearing (nearest to the rotor) SKF/FAG/Koyo Τύπος 230/630 CA/W33 920 mm/630mm x 212mm 485 kg Rear Main Bearing (furthest from the rotor) 24188 CAW33 720mm/440mm x 280mm 420kg Front Main Bearing Seal Seal Pool 660/700 X 20mm GVP

Γεννήτρια Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW Ονομαστική ισχύς 2MW Τάση 690 V AC Συχνότητα 50Hz Αριθμός πόλων 4 Βαθμός προστασίας IP 55 Ονομαστική ταχύτητα 2900 RPM (50Hz) Ονομαστικό ρεύμα 1709 A Συντελεστής ισχύος cosφ1.0 Κατασκευαστής ΑΒΒ, Weier. Βάρος Ψύκτη 430kg Βάρος Γεννήτριας 5700kg Ασύγχρονη με διέγερση στον ρότορα από το Vestas Converter System AMK 500L4A BAYH

Κιβώτιο Ταχυτήτων Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW Gearbox 1 Κατασκευαστής Lohmann & Stolterfoht 2 Τύπος GPV 440 3 Συνολικό Μήκος 2689 mm 4 Βάρος 14500 kg 5 Ratio 50Hz : 1 : 100,845 Shrink Disc Stüwe HSD 530-23 Διατάσεις 980/530 x 338mm 1200 kg

Σύστημα Προσανατολισμού Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW Τύπος Yaw System Σύστημα ρουλεμάν ολίσθησης με ενσωματωμένο τριβέα Ρουλεμάν ολίσθησης PETP Ταχύτητα παρέκκλιση < 0.5°/sec. Τύπος yaw gear Τρία βηματικά πλανητικά γρανάζια και ένα ατέρμονο. Ηλεκτροκινητήρας 2,2 kW, 6 πόλοι ασύγχρονος με ηλεκτρικό φρένο.

Σύστημα OptiSpeed Ανεμογεννήτριας Vestas V80 2MW Το σύστημα OptiSpeedTM επιτρέπει στο ρότορα να λειτουργεί με μεταβλητή ταχύτητα (rpm). Επιπρόσθετα η ανεμογεννήτρια είναι εξοπλισμένη με το ειδικό σύστημα της ΥΕ5ΤΑ5 OptiTip® το οποίο ρυθμίζει το βήμα των φτερών.

Το διάγραμμα εμφανίζει τις διακυμάνσεις παράγωγης ενέργειας σε σχέση με την ταχύτητα του ανέμου (Vestas, 2007)

Πρόγραμμα Συντήρησης 1ου Έτους Λειτουργίας Τρίμηνη συντήρηση Γίνεται τρις μήνες μετά την παράδοση της Α/Γ και αφορά έλεγχο στα ηλεκτρικά μέρη και έλεγχο στις βίδες Εξάμηνη συντήρηση Η πρώτη εξάμηνη συντήρηση γίνεται έξι μήνες μετά την παράδοση της Α/Γ και επαναλαμβάνεται μετά από ένα χρόνο. Αφορά έλεγχο στα ηλεκτρικά μέρη και στα μηχανικά μέρη γρασάρισμα στα ρουλεμάν έλεγχο στην πίεση της υδραυλικής Δωδεκάμηνη συντήρηση Γίνεται ένα χρόνο μετά την παράδοση της Α/Γ ήέξι μήνες μετά την εξάμηνη συντήρηση. Επαναλαμβάνονται οι εργασίεςπου γίνονται στην εξάμηνη και επιπλέον γίνεται αλλαγή κάποιων υλικών όπως φίλτρα και ελέγχονται όλοι οι πιεσοστάτες

Ο κύκλος ζωής των ανεμογεννητριών περιλαμβάνει τα εξής στάδια : Διάρκεια Ζωής Ανεμογεννήτριας Ο κύκλος ζωής των ανεμογεννητριών περιλαμβάνει τα εξής στάδια : Κατασκευή Μεταφορά. Η διάρκεια κατασκευής και μεταφοράς του πάρκου κυμαίνεται σε 3-4 χρόνια στις έχουμε αναλύσει και παραπάνω. Λειτουργία. Το στάδιο λειτουργίας είναι το βασικό στάδιο κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής των αιολικών συστημάτων. Το στάδιο αυτό διαρκεί περίπου 25 χρόνια με ενδιάμεση συντήρηση κάθε 6 μήνες. Απόσυρση. Η φθορά συσχετίζεται με τις επιταχύνσεις και ταλαντώσεις στο κιβώτιο της ανεμογεννήτριας, στην ηλεκτρογεννήτρια και το έδρανο του κύριου άξονα. Η λειτουργία του αιολικού πάρκου μπορεί να σταματήσει απότομα και από ακραίες καιρικές συνθήκες (πτώση κεραυνού, ανεμοθύελλα) και σεισμούς.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αναλύοντας τις τιμές παραγωγής ενέργειας του συγκεκριμένου μοντέλου Vestas V80 (2MW) οι αποδόσεις του είναι ανταγωνιστικές, και κυμαίνονται στις αποδόσεις των αντίστοιχων μοντέλων άλλων εταιρειών. Ως ιδανική ταχύτητα ανέμου δίνονται οι τιμές από 8 έως 25 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Για τον Ελλαδικό χώρο οι τιμές αυτές συναντώνται κατά μέσο όρο στην περιοχή της Βοιωτίας, της Χαλκίδας και στα νησιά του Αιγαίου και την Κρήτη. Να τονιστεί βέβαια πως ανεμογεννήτριες με ρότορα άνω των 70 μέτρων δεν συναντάται συχνά στον Ελλαδικό χώρο.